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Elektrischer Verbindungsstecker
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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbindungsstecker,
bestehend aus einem-mit einem rechteckigen Durchgang für ein Kontaktelement und
gegen die Stirnseite des Kontaktelementes zur Anlage kommenden Anschlägen zur Begrenzung
des Einschubweges des Kontaktelementes, sowie im Bereich des Durchganges für das
Kontaktelement angeordneten, teils starren, teils federnden Haltemitteln, wie Federarm
und quer zur Einschub richtung des Kontaktelementes gerichtete Absatzkante, die
ein Herausziehen des Kontaktelementes entgegen der Einschubrichtung verhindern,
versehenen Steckergehäuse aus isolierendem Kunststoffmaterial und einem durch ein
Blechfaltteil gebildeten Kontaktelement mit quer zur Einschubrichtung gerichteten-
Stirn-bzw. Widerlagerkanten.
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Elektrische Verbindungsstecker dieser Art werden insbesondere als
Mehrfachstecker u. a. auch im Automobilbau zur Herstellung lösbarer elektrischer
Leitungsverbindungen angewendet, wobei sie an vieladrige Kabelbäume angeschlossen
sind. Als in großen Stückzahlen herzustellende Massenartikel müssen diese elektrischen
Verbindungsstecker dabei einerseits mit einem geringstmöglichen Aufwand an Material
und Montagezeit, insbesondere für den Anschluß an den Kabelbaum herstellbar sein,
sind aber auf der anderen Seite extremen Belastungen ausgesetzt, die einmal aus
den ständigen, aus dem Fahrbetrieb resultierenden Erschütterungen des Fahrzeuges
herrühren und zum anderen dadurch bedingt sind, daß die Steckverbindungen mindestens
zum Teil
an solchen Stellen des Fahrzeuges, wie beispielsweise im
Motorraum, angeordnet werden müssen, an welchen sie im erheblichen Umfang wechselnden
Wärmeeinflüssen und einer erheblichen Beaufschlagung mit Schmutz und Spritzwasser
ausgesetzt sind.
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Aufgrund des Umstandes, daß sie meistens als Anschlußmittel für einen
Kabelbaum oder dergl. dienen, müssen derartige elektrische Verbindungsstecker darüber
hinaus so gestaltet sein, daß zwar einerseits ein ungewolltes, selbsttätiges Lösen
vom Kabelbaum mit absoluter Sicherheit ausgeschlossen ist, andererseits aber die
eine oder andere Ader des Kabelbaumes im Bedarfsfalle ohne besonderen Aufwand vom
Verbindungsstecker abgenommen werden kann. Insbesondere muß auch die Möglichkeit
bestehen, einzelne, möglicherweise schadhaft gewordene Kontaktelemente auswechseln
zu können.
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Durch die DE-AS 1 615 629 ist ein Gehäuse für einen elektrischen Verbindungsstecker
mit einem rechteckigen Durchgang für ein dessen Profilquerschnitt nicht voll ausfüllendes,
einschiebbares Kontaktelement bekannt geworden, bei dem ein an der oberen oder unteren
Wandung des Durchganges angeordneter, mit dem Steckergehäuse einteilig ausgebildeter
und mit einer Rastnase versehener Federarm mit der Sperrfläche der Rastnase eine
quer zur Einschubrichtung gerichtete Kante des Kontaktelementes hintergreift, derart,
daß das eingeschobene Kontaktelement bei eingerasteter Rastnase des Federarmes gegen
ein Herausziehen entgegen der Einschubrichtung gesichert sein soll. Die Sicherungswirkung
der Rastnase des Federarmes beruht dabei darauf, daß das Kontaktelement durch den
Federarm selbst gegen die gegenüberliegende Gehäusewandung gepreßt wird und gleichzeitig
die Rastnase des Federarmes durch dessen eigene Federkraft am Kontaktelement in
Anlage gehalten ist. Aus Kunststoffmaterial bestehende Steckergehäuse für solche
elektrischen Verbindungsstecker werden allgemein im Spritzgußverfahren und damit
unvermeidlicher -weise mit erheblichen Toleranzabweichungen hergestellt, so daß
die Vorspannung des Federarmes selbst bei Verwendung gleicher Kontaktelemente von
Fall zu Fall unterschiedlich groß ist.
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Des weiteren sind solche Verbindungsstecker oft über viele 3ahre hin
erheblichen, aus dem Motor- und insbesondere dem Fahrbetrieb resultierenden Erschütterungen
ausgesetzt, die zu einem
Erlahmen des Federarmes führen können,
so daß eine absolute Sicherung des Kontaktelementes im Steckergehäuse gegen ein
unbeabsichtigtes Herausziehen aus demselben, insbesondere dann, wenn der Stecker,
wie das häufig vorkommt, durch Ziehen am entsprechenden Strang des Kabelbaumes abgezogen
wird, nicht gegeben ist. Dies resultiert insbesondere auch daraus, daß bei dem bekannten
Gehäuse eines elektrischen Verbindungssteckers das Kontaktelement mit einer glatten
Unterfläche dem Federarm gegenüberliegend an einer gleichfalls glatten Gehäusefläche
anliegt und dort ausschließlich durch die Pressung des Federarmes gehalten werden
soll.
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Bei einer anderen bekannten Bauart eines elektrischen Verbindungssteckers
ist im Bereich des rechteckigen Durchganges für das Kontaktelement an der einen
Gehäuseseitenwand eine quer und senkrecht zur Einschubrichtung gerichtete Widerlagerfläche
ausgebildet, an welcher ein am Kontaktelement angeordneter Federarm zur Anlage kommt,
wenn das Kontaktelement vollständig in das Steckergehäuse eingeschoben ist. Der
am Kontaktelement ausgebildete Federarm soll dabei dieses einerseits an die gegenüberliegende
Gehäusefläche anpressen und andererseits durch Verhaken mit der Widerlagerfläche
ein Herausziehen des Kontaktelementes aus dem Steckergehäuse entgegen der Einschubrichtung
verhindern. Auch bei dieser Bauart ergibt sich eine große Unsicherheit einmal aus
den unvermeidlichen Toleranzen bei der Herstellung des Steckergehäuses selbst und
zum anderen in Folge der bei der Herstellung der Kontaktelemente gleichfalls unvermeidlichen
Toleranzen und nicht zuletzt aus der Möglichkeit eines Verbiegens oder Erlahmens
des Federarmes selbst. Ausserdem haftet den mit den Kontaktelementen einteilig ausgebildeten
Federarmen noch der Nachteil an, daß sie möglicherweise bereits vor der Montage
verbogen werden können. Weiterhin können in Steckergehäusen der letztgenannten Bauart
lediglich solche Kontaktelemente festgelegt werden, die mit einem Federarm versehen
sind, was sich insbesondere bei Reparaturarbeiten nachteilig bemerkbar macht, da
Kontaktelemente mit- und ohne Federarm in einer sehr großen Anzahl von Ausführungsformen
gebräuchlich sind und daher der Reparaturbetrieb Jeweils eine große Anzahl unterschiedlicher
Kontaktelemente vorrätig haben müßte, wobei noch nicht einmal
sicher
ist, daß die Federarmlänge und die Spreizung des Federarmes eines mit einem solchen
ausgerüsteten Kontaktelementes auch für Jedes für solche Kontaktelemente bestimmtes
Gehäuse passend sind.
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Ausgehend von diesem Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, einen elektrischen Verbindungsstecker der eingangs genannten Bauart derart
zu gestalten, daß in sein Gehäuse Kontaktelemente verschiedenster Bauart und Ausführungsform
eingesetzt werden können und dabei innerhalb des Gehäuses einerseits gegen ein unbeabsichtigtes
Herausziehen entgegen der Einschubrichtung mit absoluter Sicherheit festgelegt sind,
andererseits aber mit Hilfe eines einfachen Werkzeuges, beispielsweise eines Schraubenziehers,
aus ihrer Verankerung innerhalb des Gehäuses gelöst werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereich
des Durchganges für das Kontaktelement einander gegenüberliegend und in Einschubrichtung
zueinander versetzt an der einen Steckergehäusewand ein mit einer Rastnase versehener
Federarm und an der anderen Steckergehäusewand ein eine Widerlagerfläche bildender
Absatz angeordnet sind. Die am freien Ende des Federarmes angeordnete Rastnase ist
gegen die Einschubrichtung des Kontaktelementes abgeschrägt und bildet eine der
Begrenzungsflächen des rechteckigen Durchganges für das Kontaktelement.
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Durch die einander gegenüberliegende Anordnung einerseits einer an
einem Federarm aufgehängten Rastnase und andererseits eines eine Widerlagerfläche
bildenden Absatzes im Steckergehäuse wird erreicht, daß das in seine bestimmungsgemäße
Lage eingeschobene Kontaktelement innerhalb des Steckergehäuses von zwei einander
gegenüberliegenden Teilen des Steckergehäuses hintergriffen und somit in doppelter
Weise gegen ein Herausziehen aus dem Steckergehäuse entgegen der Einschubrichtung
gesichert ist.
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Beim Einschieben in das Steckergehäuse wird dabei das Kontaktelement
durch den die Rastnase tragenden Federarm zwangsweise in den gegenüberliegenden,
eine Widerlagerfläche bildenden Absatz des Steckergehäuses hineingedrückt und zwar
derart, daß gleichzeitig auch die Sperrfläche der Rastnase des Federarmes bei dessen
Entlastung
durch das Einsinken des Kontaktelementes in den Absatz in eine das Kontaktelement
hintergreifende Lage gelangt. Im Gegensatz zu den bekannten Bauarten elektrischer
Verbindungsstecker ist bei dem erfindungsgemäßen Verbindungsstecker die Sicherung
des Kontaktelementes in seiner in das Steckergehäuse eingeschobenen Lage nicht von
einer auf das Kontaktelement ausgeübten Federkraft abhängig, sondern ausschließlich
durch formschlüssige Mittel gewährleistet, die in ihrer Wirklage von Jeder Federkraft
entlastet sind. Bei dem erfindungsgemäßen Verbindungsstecker kann daher ein ungewolltes
selbsttätiges Lösen der Verriegelung des Kontaktelementes im Steckergehäuse, beispielsweise
in Folge von Toleranzabweichungen, Verwendung unterschiedlicher Ausführungsformen
von Kontaktelementen oder aber Erlahmen eines Federarmes nicht vorkommen. Andererseits
ist es aber durchaus möglich, die Verriegelung des Kontaktelementes innerhalb des
Steckergehäuses mit Hilfe eines einfachen Werkzeuges, beispielsweise eines Schraubenziehers
zu lösen, da die an den Federarm angeschlossene, eine Begrenzungsfläche des rechteckigen
Durchganges für das Kontaktelement bildende Rastnase gegen die Einschubrichtung
abgeschrägt ist und damit mit Hilfe des anzuwendenden Werkzeuges aus ihrer Sperrlage
ausgehoben werden kann. Die erfindungsgemäße Gestaltung der Verriegelungsmittel
für das Kontaktelement in seiner in das Steckergehäuse eingeschobenen Lage, ermöglicht
es auch wahlweise entweder solche Bauarten von Kontaktelementen zu verwenden, welche
an einer Seite mit einem gegen die Einschubrichtung angestellten Federarm versehen
sind oder solche Bauarten von Kontaktelementen zu verwenden, die ohne abgestellten
Federarm einander gegenüberliegende, quer zur Einschubrichtung gerichtete Stirnkanten
aufweisen.
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In bevorzugter Einzelausgestaltung der Erfindung sind die Sperrfläche
der Rastnase des Federarmes und die Widerlagerfläche des Absatzes In der gegenüberliegenden
Steckergehäuseseitenwand in Einschubrichtung mit geringem Abstand hintereinander
angeordnet, wobei der Abstand zwischen der Sperrfläche der Rastnase und der Widerlagerfläche
des Absatzes mindestens der Hälfte der Höhe des Absatzes entspricht.
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Die Sperrfläche der Rastnase des Federarmes schließt dabei mit der
Längsachse des Steckergehäuses zweckmäßigerweise einen Winkel von mehr als 90° ein,
während diB Widerlagerfläche des Absatzes in der gegenüberliegenden Steckergehäusewandung
mit der Längsachse des Steckergehäuses einen Winkel von 900 einschließt.
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Schließlich kann noch vorgesehen sein, daß in einem aussenseitig abgestuften
Steckergehäuse der die Rastnase tragende Federarm in unmittelbarer Verlängerung
der einen Seitenwandung des kleineren vorderen Steckergehäuseteiles ausgebildet
ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung
im Zusammenhang mit der Zeichnung erörtert.
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In der Zeichnung zeigt die Figur 1 eine Stirnansicht eines leeren
Steckergehäuses; Figur 2 einen Längs schnitt durch das Steckergehäuse entsprechend
der Linie II - II in Figur 1; Figur 3 einen Längs schnitt durch das Steckergehäuse
entsprechend der Linie III - III in Figur 1 Figur 4 einen Längsschnitt durch das
Steckergehäuse entsprechend der Linie IV- IV in Figur 1; Figur 5 eine Schnittdarstellung
des Steckergehäuses gemäß Figur 3 bei eingesetztem Kontaktelement einer ersten Ausführungsform;
Figur 6 einen Längsschnitt durch das Steckergehäuse entsprechend Figur 3 bei eingesetztem
Kontaktelement einer anderen Ausführungsform.
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Das Steckergehäuse 1 ist im Spritzgußverfahren aus einem einerseits
eine gewisse Eigensteifigkeit aufweisenden, andererseits aber in Bereichen geringer
Wand stärke federndelastischen Kunststoffmaterial hergestellt und weist eine im
allgemeinen rechteckige Querschnittsform auf. Das bei 2 stufenförmig
abgesetzte
Steckergehäuse 1 ist aus einer oberen 3 und einer u rteren Wandung 4 sowie Seitenwandungen
5 gebildet, wobei im vorderen abgesetzten Bereich des Steckergehäuses an den Innenflächen
der oberen und unteren Gehäusewandung Stegleisten 6 und 7 für die Führung eines
einzuschiebenden Kontaktelementes vorgesehen sind. Mit ihren hinteren Kanten lo
bilden die Stegleisten 6 und 7 Anschläge zur Begrenzung des Einschubweges für das
einzuschiebende Kontaktelement. Zur Bildung einer Einschuböffnung für eine Kontaktzunge
sind am vorderen Ende 8 des Steckergehäuses 1 dessen Öffnung teilweise verschließende,
quer zur Einschubrichtung des Kontaktelementes gerichtete Stege 9 angeordnet.
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In seinem hinteren Bereich weist das Steckergehäuse 1 eine Einschuböffnung
für das Kontaktelement auf, an welche sich ein zum vorderen Ende 8 des Steckergehäuses
hin konisch verJüngter Bereich 11 anschließt. An den Bereich 11 schließt sich wiederum
ein rechteckiger Durchgang 12 für das Kontaktelement an.
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Der rechteckige Durchgang 12 ist begrenzt einerseits von den beiden
Seitenwänden 5 sowie der oberen Querwandung 3 des Steckergehäuses 1 und andererseits
von einer an einer Rastnase 13 ausgebildeten Schrägfläche 14, welche in Einschubrichtung
des Kontaktelementes zur Längsmittelachse des Steckergehäuses 1 hin ansteigend ausgebildet
ist. Die Rastnase 13 ist am freien Ende eines Federarmes 15 angeordnet, welcher
in unmittelbarer Verlängerung der Seitenwand 4 des vorderen, abgesetzten Teiles
des Steckergehäuses 1 ausgebildet ist. Der Rastnase 13 gegenüberliegend ist in der
oberen Querwandung des Steckergehäuses 1 ein Absatz 16 angeordnet, dessen quer und
senkrecht zu dieser ausgerichtete Widerlager -fläche 17 mit der Längsmittelachse
des Steckergehäuses 1 einen rechten Winkel einschließt und welche in Einschubrichtung
der Sperrfläche 18 der Rastnase 13 gegenüber um den Betrag ihrer halben Höhe versetzt
angeordnet ist. Die Sperrfläche 18 schließt im gezeigten Ausführungsbeispiel mit
der Längsmittelachse des Steckergehäuses 1 einen Winkel von mehr als 900 ein. Die
in d-en Figuren 5 und 6 mehr oder minder schematisch dargestellten, in das Steckergehäuse
1 eingeschobenen Kontaktelemente 19 sind durch Blechfaltteile gebildet und weisen
im Anschluß an einander gegenüberliegende Federkontaktarme 2c einen rechteckigen,
von
der Querschnittsform des Durchganges 12 abweichenden Profilquerschnitt auf. In beiden
gezeigten Ausführungsformen weisen die Kontaktelemente 19 im Anschluß an ihren Bereich
21 zunächst eine Zwinge 22 zur Festlegung des Leiters 23 eines Kabels 24 sowie eine
weitere Zwinge 25 zur Verbindung mit dem Isolator des Kabels 24 auf. Bei dem in
der Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Bereich 21 des Kontaktelementes
19 einerseits von der Sperrfläche 18 der Rastnase 13 und andererseits von der Widerlagerfläche
17 des Absatzes 16 in der gegenüberliegenden Steckergehäusewandung hintergriffen,
so daß das Kontaktelement 19 in seiner gezeigten eingeschobenen Lage ausschließlich
durch formschlüssige Mittel gegen ein Herausziehen entgegen der Einschubrichtung
gesichert ist, wobei seine Anlage an den formschlüssigen Verriegelungsmitteln 17
und 18 in keiner Weise von dem Vorhandensein einer Federkraft abhängig ist und wobei
die gegenseitige Formschlüssige Anlage zwischen Verriegelungsmitteln 17 und 18 und
Bereich 21 des Kontaktelementes 19 so ausreichend groß ist, daß die sichere Verriegelung
des Kontaktelementes 19 lediglich durch Toleranzabweichungen des Steckergehäuses
1 nicht beeinträchtigt werden kann.
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Bei dem inder Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der
Bereich 21 des Kontaktelementes 19 gleichfalls eine rechteckige Querschnittsform
auf, ist aber an seiner einen Querwandung mit einer nach aussen abgestellten Federzunge
26 versehen, welche bei der in der dargestellten eingeschobenen Stellung des Kontaktelementes
19 die Widerlagerfläche 17 des Absatzes 16 in der oberen Steckergehäusewandung 3
hintergreift und somit auch ohne Jegliche Federwirkung eine rein formschlüssige
Verriegelung zwischen Kontaktelementen 19 und Steckergehäuse 1 gewährleistet. Auf
der anderen Seite ist der Bereich 21 des Kontaktelementes-19 von der Sperrfläche
18 der Rastnase 13 formschlüssig hintergriffen.
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Aus der Gegenüberstellung der Figur 5 und 6 wird ersichtlich, daß
sich das erfindungsgemäße Steckergehäuse zur Verwendung und sicheren Verriegelung
unterschiedlicher Ausführungsformen von Kontaktelementen 19 in gleicher Weise eignet.
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